KR20140039093A

KR20140039093A - 무손실 부호화/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치

Info

Publication number: KR20140039093A
Application number: KR1020120104717A
Authority: KR
Inventors: 이선영
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2014-04-01

Abstract

무손실 부호화/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치가 개시되어 있다. 연속되는 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록의 복호화 방법은 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 제2 IPCM 블록이 적어도 하나 존재하는 경우 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하는 단계와 제1 PCM 블록 및 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 부호화시 불필요하게 사용되는 비트를 줄임으로서 부호화 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 불필요하게 반복되는 중복 정보의 부호화/복호화를 막고 필요한 정보만을 부호화/복호화할 수 있다.

Description

무손실 부호화/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치{METHODS OF LOSSLESS ENCODING/DECODING AND APPARATUSES USING THE SAME}

본 발명은 영상 부호화 및 복호화 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 무손실 부호화/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것이다.

최근 HD(High Definition) 영상 및 UHD(Ultra High Definition) 영상과 같은 고해상도, 고품질의 영상에 대한 수요가 다양한 응용 분야에서 증가하고 있다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질이 될수록 기존의 영상 데이터에 비해 상대적으로 데이터량이 증가하기 때문에 기존의 유무선 광대역 회선과 같은 매체를 이용하여 영상 데이터를 전송하거나 기존의 저장 매체를 이용해 저장하는 경우, 전송 비용과 저장 비용이 증가하게 된다. 영상 데이터가 고해상도, 고품질화 됨에 따라 발생하는 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 고효율의 영상 압축 기술들이 활용될 수 있다.

영상 압축 기술로 현재 픽쳐의 이전 또는 이후 픽쳐로부터 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 간 예측 기술, 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 이용하여 현재 픽쳐에 포함된 화소값을 예측하는 화면 내 예측 기술, 출현 빈도가 높은 값에 짧은 부호를 할당하고 출현 빈도가 낮은 값에 긴 부호를 할당하는 엔트로피 부호화 기술 등 다양한 기술이 존재하고 이러한 영상 압축 기술을 이용해 영상 데이터를 효과적으로 압축하여 전송 또는 저장할 수 있다.

본 발명의 목적은 연속적으로 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록을 부호화/복호화하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 연속적으로 IPCM 블록을 부호화/복호화하는 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 연속되는 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록의 복호화 방법은 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 제2 IPCM 블록이 적어도 하나 존재하는 경우 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하는 단계, 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 단계를 포함하고 상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 블록인지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 상기 IPCM 블록 복호화 방법은 num_subsequent_pcm을 복호화하는 단계를 더 포함하고, 상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보일 수 있다. . 상기 IPCM 블록 복호화 방법은 more_pcm을 복호화하는 단계를 더 포함하고, 상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 IPCM 블록 복호화 방법은 pcm_flag를 복호화하는 단계를 더 포함하고, 상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 단계는 상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하는 단계, 상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하는 단계, 상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하는 단계와 상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 연속되는 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록의 부호화 방법은 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 제2 IPCM 블록이 적어도 하나 존재하는 경우 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 부호화하는 단계와 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 부호화하는 단계를 포함하고 상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 부호화 단위인지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 상기 IPCM 블록 부호화 방법은 num_subsequent_pcm을 부호화하는 단계를 더 포함하고, 상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보일 수 있다. 상기 IPCM 블록 부호화 방법은 more_pcm을 부호화하는 단계를 더 포함하고, 상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 IPCM 블록 부호화 방법은 pcm_flag를 부호화하는 단계를 더 포함하고 상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 부호화하는 단계는 상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하는 단계, 상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하는 단계, 상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하는 단계와 상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 영상 복호화 장치는 제1 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록 및 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 적어도 하나의 제2 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하고 제1 IPCM 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 엔트로피 복호화부, 상기 제1 IPCM 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록의 픽셀 정보를 재정렬하는 재정렬부를 포함하되, 상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 부호화 단위인지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 상기 엔트로피 복호화부는 num_subsequent_pcm을 복호화하고 상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보일 수 있다. 상기 엔트로피 복호화부는 more_pcm을 복호화하고 상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 엔트로피 복호화부는 pcm_flag를 복호화하고 상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 엔트로피 복호화부는 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화함에 있어, 순차적으로 상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하고 상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하고, 상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하고 상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화할 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 영상 복호화 장치는 제1 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록 및 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 적어도 하나의 제2 IPCM 블록의 픽셀 정보를 재정렬하는 재정렬부, 상기 제1 IPCM 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 부호화하고 상기 제1 PCM 블록 및 상기 적어도 하나이 제2 IPCM 블록에 포함된 상기 픽셀 정보를 순차적으로 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함하되, 상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 부호화 단위인지 여부를 나타내는 플래그일 수 있다. 상기 엔트로피 부호화부는 num_subsequent_pcm을 부호화하고 상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보일 수 있다. 상기 엔트로피 부호화부는 more_pcm을 부호화하고 상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 엔트로피 부호화부는 pcm_flag를 부호화하고 상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보일 수 있다. 상기 엔트로피 부호화부는 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 부호화함에 있어, 순차적으로 상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하고 상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하고, 상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하고 상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 무손실 부호화/복호화 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 따르면 연속적으로 부호화/복호화되는 IPCM 블록에 대하여 중복되어 부호화/복호화되는 정보는 최소한으로 부호화/복호화할 수 있고 반복되는 byte alignment 과정을 줄여 오버헤드를 줄일 수 있으며, 각각의 IPCM 블록에 대해 부호화/복호화되어야 하는 필요한 정보는 IPCM 블록의 샘플(또는 픽셀)을 부호화/복호화하기 전에 각각의 IPCM 블록에 대해 부호화/복호화할 수 있다. 따라서 부호화시 불필요하게 사용되는 비트를 줄임으로서 부호화 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 불필요하게 반복되는 중복 정보의 부호화/복호화를 막고 필요한 정보만을 부호화/복호화함으로서 블록의 부호화/복호화 처리 속도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IPCM(intra pulse coded modulation)을 이용한 블록 부호화 방법 및 블록 복호화 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 연속 IPCM 블록 집합의 부호화 결과 생성되는 비트스트림을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 부호화 결과 생성되는 비트스트림을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 부호화하여 생성된 비트스트림을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 부호화하여 생성된 비트스트림을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11는 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 부호화하여 생성된 비트스트림을 나타낸 개념도이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 실시예 및 도면에 개시된 각 구성부들은 영상 부호화 장치의 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적인 구성으로 개시한 것이다. 각 구성부들이 반드시 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있고 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벋어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

또한, 일부의 본 발명에서 개시된 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부호화 장치를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 부호화 장치는 분할부(100), 예측부(110), 화면 내 예측부(103), 화면 간 예측부(106), 변환부(115), 양자화부(120), 재정렬부(125), 엔트로피 부호화부(130), 역양자화부(135), 역변환부(140), 필터부(145) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.

부호화 장치는 이하의 본 발명의 실시예에서 설명하는 영상 부호화 방법에 의해 구현될 수 있으나, 일부의 구성부에서의 동작은 부호화기의 복잡도를 낮추기 위해 또는 빠른 실시간 부호화를 위해 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 예측부에서 화면 내 예측을 수행함에 있어서, 실시간으로 부호화를 수행하기 위해 모든 화면 내 예측 모드 방법을 사용하여 최적의 화면 내 부호화 방법을 선택하는 방법을 사용하지 않고 일부의 제한적인 개수의 화면 내 예측 모드를 사용하여 그 중에서 하나의 화면 내 예측 모드를 최종 화면 내 예측 모드로 선택하는 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 예로 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행함에 있어 사용되는 예측 단위의 형태를 제한적으로 사용하도록 하는 것도 가능하다.

부호화 장치에서 처리되는 블록의 단위는 부호화를 수행하는 부호화 단위, 예측을 수행하는 예측 단위, 변환을 수행하는 변환 단위가 될 수 있다. 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환 단위는 TU(Transform Unit)라는 용어로 표현될 수 있다.

단위(unit)는 영상 부호화 장치에서 특정한 영상 처리 프로세스가 수행되는 블록을 가리키는 용어로 사용될 수 있다. 즉, 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환 단위는 TU(Transform Unit)은 블록이라는 용어로 표현될 수 있고 각각의 블록에 대해 수행되는 프로세스에 따라 구분되어 부호화 단위, 예측 단위, 변환 단위라는 용어로 표현될 수 있다.

분할부(100)에서는 하나의 픽쳐를 복수의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위의 조합으로 분할하고 소정의 기준(예를 들어, 비용 함수)으로 그 중 하나의 부호화 단위, 예측 단위 및 변환 단위 조합을 선택하여 픽쳐를 분할할 수 있다. 예를 들어, 픽쳐에서 부호화 단위를 분할하기 위해서는 쿼드 트리 구조(QuadTree Structure)와 같은 재귀적인 트리 구조를 사용할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 부호화 단위의 의미를 부호화를 하는 단위라는 의미뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위라는 의미로도 사용할 수 있다.

예측 단위는 화면 내 예측 또는 화면 간 예측을 수행하는 단위가 될 수 있다. 화면 내 예측을 수행하는 단위로는 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 단위나 SDIP(Short Distance Intra Prediction)를 사용하는 직사각형의 형태의 예측 단위 형태를 가질 수 있다.

화면 간 예측을 수행하는 partition type으로 2Nx2N, NxN과 같은 정사각형의 단위 또는 정사각형 형태의 예측 단위를 동일한 형태로 이분할한 형태인 2NxN, Nx2N 또는 비대칭 형태인 AMP (Asymetric Motion Partitioning)를 사용한 예측 단위 분할 방법이 있다. 예측 단위의 형태에 따라 변환부(115)에서는 변환을 수행하는 방법이 달라질 수 있다.

예측부(110)는 화면 내 예측을 수행하는 화면 내 예측부(103)와 화면 간 예측을 수행하는 화면 간 예측부(106)를 포함할 수 있다. 예측부(110)에서는 예측 단위에 대해 화면 간 예측을 사용할 것인지 또는 화면 내 예측을 수행할 것인지를 결정할 수 있다. 예측이 수행되는 처리 단위와 예측 방법 및 구체적인 내용이 정해지는 처리 단위는 다를 수 있다. 예를 들어, 화면 내 예측을 수행함에 있어서 예측 모드는 예측 단위로 결정되고, 예측을 수행하는 과정은 변환 단위를 기초로 수행될 수도 있다. 생성된 예측 블록과 원본 블록 사이의 잔차값(잔차 블록)은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 또한, 예측을 위해 사용한 예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보 등은 잔차값과 함께 엔트로피 부호화부(130)에서 부호화되어 복호화기에 전달될 수 있다.

IPCM(Intra Pulse Coded Modulation) 부호화 모드를 사용할 경우, 예측부(110)를 통해 예측을 수행하지 않고, 원본 블록을 그대로 부호화하여 복호화부에 전송하는 것도 가능하다.

블록에 따라 예측을 수행하지 않을 수도 있다. 예를 들어, IPCM은 예측(prediction), 변환(transformation), 양자화(scailing 또는 quantization)를 수행하지 않고 블록을 부호화 및 복호화하는 방법을 말한다. IPCM을 이용한 블록의 부호화/복호화 방법은 예측, 변환 및 양자화를 거치면서 손실되는 영상 정보가 없도록 블록을 부호화 및 복호화하는 방법으로서 lossless coding 방법 중 하나이다. 이러한 IPCM을 사용하여 부호화/복호화된 블록을 IPCM 블록이라고 하고 IPCM 블록은 예측을 수행하지 않고 부호화될 수 있다.

화면 내 예측부(103)에서는 현재 예측 단위의 주변에 존재하는 참조 픽셀을 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위에 대한 최적의 화면 내 예측 모드를 산출하기 위해서 현재 예측 단위를 복수의 화면 내 예측 모드로 생성하고 그 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다. 화면 내 예측에서 예측 모드는 참조 픽셀 정보를 예측 방향에 따라 사용하는 방향성 예측 모드와 예측을 수행 시 방향성 정보를 사용하지 않는 비방향성 모드(예를 들어, 플레이너(planar) 모드 또는 DC 모드)를 가질 수 있다.

화면 내 예측 방법은 예측 모드에 따라 참조 화소에 MDIS(Mode Dependent Intra Smoothing) 필터를 적용한 후 예측 블록을 생성할 수 있다. 참조 화소에 적용되는 MDIS 필터의 종류는 상이할 수 있다. 화면 내 예측 방법을 수행하기 위해 또한, 화면 내 예측이 수행된 이후에 추가의 필터를 사용하여 참조 픽셀과 예측을 수행 후 예측 단위에 존재하는 일부 열에 대한 추가적인 필터링을 수행할 수 있다. 참조 픽셀과 예측을 수행 후 예측 단위에 존재하는 일부 열에 대한 필터링은 예측 모드의 방향성에 따라 다른 필터링을 사용할 수 있다.

화면 간 예측부(106)는 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐의 정보를 기초로 예측 단위를 생성할 수 있다. 화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부, 움직임 예측부, 움직임 보상부가 포함할 수 있다.

참조 픽쳐 보간부에서는 메모리(150)로부터 참조 픽쳐 정보를 제공받고 참조 픽쳐에서 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성할 수 있다. 휘도 화소의 경우, 1/4 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 8탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다. 색차 신호의 경우 1/8 화소 단위로 정수 화소 이하의 화소 정보를 생성하기 위해 필터 계수를 달리하는 DCT 기반의 4탭 보간 필터(DCT-based Interpolation Filter)가 사용될 수 있다.

화면 간 예측부(106)는 참조 픽쳐 보간부에 의해 보간된 참조 픽쳐를 기초로 움직임 예측을 수행할 수 있다. 움직임 벡터를 산출하기 위한 방법으로 FBMA(Full search-based Block Matching Algorithm), TSS(Three Step Search), NTS(New Three-Step Search Algorithm) 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 움직임 벡터는 보간된 화소를 기초로 1/2 또는 1/4 화소 단위의 움직임 벡터값을 가질 수 있다. 화면 간 예측부(106)에서는 움직임 예측 방법을 다르게 하여 현재 예측 단위를 예측할 수 있다. 움직임 예측 방법으로 스킵(Skip) 방법, 머지(Merge) 방법, AMVP(Advanced Motion Vector Prediction) 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.

예측부(110)에서 생성된 예측 단위를 기초로 예측을 수행한 예측 단위와 예측 단위의 원본 블록과 차이값인 잔차값(Residual) 정보를 포함하는 잔차 블록이 생성될 수 있다. 생성된 잔차 블록은 변환부(115)로 입력될 수 있다. 변환부(115)에서는 부호화 대상 즉, 예측 대상이 되는 원본 블록과 예측 블록의 잔차값(residual)정보를 포함한 잔차 블록을 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 DST(Discrete Sine Transform)와 같은 변환 방법을 사용하여 변환시킬 수 있다. 양자화부(120)는 변환부(115)에서 주파수 영역으로 변환된 값들을 양자화할 수 있다. 블록에 따라 또는 영상의 중요도에 따라 양자화 계수는 변할 수 있다. 양자화부(120)에서 산출된 값은 역양자화부(135)와 재정렬부(125)에 제공될 수 있다.

재정렬부(125)는 양자화된 잔차값에 대해 계수값의 재정렬을 수행할 수 있다.재정렬부(125)는 계수 스캐닝(Coefficient Scanning) 방법을 통해 2차원의 블록 형태 계수를 1차원의 벡터 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 재정렬부(125)에서는 다이아고널 스캔(Diagonal Scan)방법을 이용하여 DC 계수부터 고주파수 영역의 계수까지 스캔하여 1차원 벡터 형태로 변경시킬 수 있다. 변환 단위의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 다이아고널 스캔 방법이 아닌 2차원의 블록 형태 계수를 열 방향으로 스캔하는 수직 스캔 방법, 2차원의 블록 형태 계수를 행 방향으로 스캔하는 수평 스캔 방법이 사용될 수 있다. 즉, 변환 단위의 크기 및 화면 내 예측 모드에 따라 다이어고널 스캔, 수직 방향 스캔 및 수평 방향 스캔 등과 같은 여러가지 스캔 방법 중 계수값을 재정렬하기 위해 어떠한 스캔 방법이 사용할지 여부를 결정할 수 있다.

엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125)에 의해 산출된 값들을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 부호화는 예를 들어, 지수 골롬(Exponential Golomb), CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)과 같은 다양한 부호화 방법을 사용할 수 있다.

엔트로피 부호화부(130)는 재정렬부(125) 및 예측부(110)로부터 부호화 단위의 잔차값 계수 정보 및 블록 타입 정보, 예측 모드 정보, 분할 단위 정보, 예측 단위 정보 및 전송 단위 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 블록의 보간 정보, 필터링 정보 등 다양한 정보를 제공받아 소정의 부호화 방법을 기초로 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(130)에서는 재정렬부(125)에서 입력된 부호화 단위의 계수값을 엔트로피 부호화할 수 있다.

엔트로피 부호화부(130)은 전술한 IPCM 블록의 경우 예를 들어, 재정렬부를 통해 픽셀 정보를 재정렬하고 플래그 정보인 cu_transquant_bypass_flag, IPCM 블록의 존재 여부에 대한 정보, IPCM 블록의 개수 정보와 같은 구문 요소 정보를 부호화할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서 연속되는 IPCM 블록이 존재할 경우 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록을 부호하는 방법에 대해 상세하게 개시한다.

역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서는 양자화부(120)에서 양자화된 값들을 역양자화하고 변환부(115)에서 변환된 값들을 역변환한다. 역양자화부(135) 및 역변환부(140)에서 생성된 잔차값(Residual)은 예측부(110)에 포함된 움직임 추정부, 움직임 보상부 및 인트라 예측부를 통해서 예측된 예측 단위와 합쳐져 복원 블록(Reconstructed Block)을 생성할 수 있다.

필터부(145)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF(Adaptive Loop Filter)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디블록킹 필터는 복원된 픽쳐에서 블록간의 경계로 인해 생긴 블록 왜곡을 제거할 수 있다. 디블록킹을 수행할지 여부를 판단하기 위해 블록에 포함된 몇 개의 열 또는 행에 포함된 픽셀을 기초로 현재 블록에 디블록킹 필터 적용할지 여부를 판단할 수 있다. 블록에 디블록킹 필터를 적용하는 경우 필요한 디블록킹 필터링 강도에 따라 강한 필터(Strong Filter) 또는 약한 필터(Weak Filter)를 적용할 수 있다. 또한 디블록킹 필터를 적용함에 있어 수직 필터링 및 수평 필터링을 수행시 수평 방향 필터링 및 수직 방향 필터링이 병행처리가 되도록 할 수 있다.

오프셋 보정부는 디블록킹을 수행한 영상에 대해 픽셀 단위로 원본 영상과의 오프셋을 보정할 수 있다. 특정 픽쳐에 대한 오프셋 보정을 수행하기 위해 영상에 포함된 픽셀을 일정한 수의 영역으로 구분한 후 오프셋을 수행할 영역을 결정하고 해당 영역에 오프셋을 적용하는 방법 또는 각 픽셀의 에지 정보를 고려하여 오프셋을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.

ALF (Adaptive Loop Filter)는 필터링한 복원 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 영상에 포함된 픽셀을 적어도 하나 이상의 그룹으로 나눈 후 해당 그룹에 적용될 하나의 필터를 결정하여 그룹마다 차별적으로 필터링을 수행할 수 있다. ALF를 적용할지 여부에 관련된 정보는 휘도 신호는 부호화 단위 별로 전송될 수 있고, 각각의 블록에 따라 적용될 ALF의 크기 및 계수는 달라질 수 있다. ALF는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 필터에 그에 따라 포함되는 계수의 개수도 달라질 수 있다. 이러한 ALF의 필터링 관련 정보(필터 계수 정보, ALF On/Off 정보, 필터 형태 정보)는 비트스트림 형태로 파라메터 셋에 포함되어 전송될 수 있다.

메모리(150)는 필터부(145)를 통해 산출된 복원 블록 또는 픽쳐를 저장할 수 있고, 저장된 복원 블록 또는 픽쳐는 화면 간 예측을 수행 시 예측부(110)에 제공될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복호화기를 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 복호화기는 엔트로피 복호화부(210), 재정렬부(215), 역양자화부(220), 역변환부(225), 예측부(230), 필터부(235), 메모리(240)가 포함될 수 있다.

부호화기에서 비트스트림이 입력된 경우, 입력된 비트스트림은 부호화기와 반대의 절차로 복호화될 수 있다.

엔트로피 복호화부(210)는 부호화기의 엔트로피 부호화부에서 엔트로피 부호화를 수행한 것과 반대의 절차로 엔트로피 복호화를 수행할 수 있다. 엔트로피 복호화부(210)에서 복호화된 정보 중 예측 블록을 생성하기 위한 정보는 예측부(230)로 제공되고 엔트로피 복호화부에서 엔트로피 복호화를 수행한 잔차값은 재정렬부(215)로 입력될 수 있다.

엔트로피 복호화부(210)에서는 부호화기에서 수행된 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 복호화할 수 있다. 전술한 바와 같이 부호화기에서 화면 내 예측 및 화면 간 예측을 수행시 예를 들어 주변의 예측 모드가 가용하지 않은 경우 등의 제약이 있는 경우, 이러한 제약을 기초로 한 엔트로피 복호화를 수행해 현재 블록에 대한 화면 내 예측 및 화면 간 예측에 관련된 정보를 제공받을 수 있다.

전술한 IPCM 블록의 경우 플래그 정보인 cu_transquant_bypass_flag, IPCM 블록의 존재 여부, IPCM 블록의 개수 정보에 대한 정보를 복호화할 수 있다. IPCM 블록의 개수 정보를 기초로 IPCM 블록이 연속되는 경우 연속되는 IPCM 블록의 픽셀(샘플)정보를 연속적으로 복호화할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서 연속되는 IPCM 블록이 존재할 경우 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록을 복호하는 방법에 대해 상세하게 개시한다.

재정렬부(215)는 엔트로피 복호화부(210)에서 엔트로피 복호화된 비트스트림을 부호화부에서 재정렬한 방법을 기초로 재정렬을 수행할 수 있다. 1차원 벡터 형태로 표현된 계수들을 다시 2차원의 블록 형태의 계수로 복원하여 재정렬할 수 있다. 재정렬부에서는 부호화부에서 수행된 계수 스캐닝에 관련된 정보를 제공받고 해당 부호화부에서 수행된 스캐닝 순서에 기초하여 역으로 스캐닝하는 방법을 통해 재정렬을 수행할 수 있다.

역양자화부(220)는 부호화기에서 제공된 양자화 파라미터와 재정렬된 블록의 계수값을 기초로 역양자화를 수행할 수 있다.

역변환부(225)는 부호화기에서 수행한 양자화 결과에 대해 변환부에서 수행한 DCT 및 DST에 대해 역 DCT 및 역 DST를 수행할 수 있다. 역변환은 부호화기에서 결정된 전송 단위를 기초로 수행될 수 있다. 부호화기의 변환부에서는 DCT와 DST는 예측 방법, 현재 블록의 크기 및 예측 방향 등 복수의 정보에 따라 선택적으로 수행될 수 있고, 복호화기의 역변환부(225)에서는 부호화기의 변환부에서 수행된 변환 정보를 기초로 역변환을 수행할 수 있다.

변환을 수행시 변환 단위가 아닌 부호화 단위를 기준으로 변환을 수행할 수 있다.

예측부(230)는 엔트로피 복호화부(210)에서 제공된 예측 블록 생성 관련 정보와 메모리(240)에서 제공된 이전에 복호화된 블록 또는 픽쳐 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다.

전술한 바와 같이 부호화기에서의 동작과 동일하게 화면 내 예측을 수행 시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 동일할 경우, 예측 단위의 좌측에 존재하는 픽셀, 좌측 상단에 존재하는 픽셀, 상단에 존재하는 픽셀을 기초로 예측 단위에 대한 화면 내 예측을 수행하지만, 화면 내 예측을 수행 시 예측 단위의 크기와 변환 단위의 크기가 상이할 경우, 변환 단위를 기초로 한 참조 픽셀을 이용하여 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 또한, 최소 부호화 단위에 대해서만 NxN 분할을 사용하는 화면 내 예측을 사용할 수 있다.

예측부(230)는 예측 단위 판별부, 화면 간 예측부 및 화면 내 예측부를 포함할 수 있다. 예측 단위 판별부는 엔트로피 복호화부에서 입력되는 예측 단위 정보, 화면 내 예측 방법의 예측 모드 정보, 화면 간 예측 방법의 움직임 예측 관련 정보 등 다양한 정보를 입력 받고 현재 부호화 단위에서 예측 단위를 구분하고, 예측 단위가 화면 간 예측을 수행하는지 아니면 화면 내 예측을 수행하는지 여부를 판별할 수 있다. 화면 간 예측부는 부호화기에서 제공된 현재 예측 단위의 화면 간 예측에 필요한 정보를 이용해 현재 예측 단위가 포함된 현재 픽쳐의 이전 픽쳐 또는 이후 픽쳐 중 적어도 하나의 픽쳐에 포함된 정보를 기초로 현재 예측 단위에 대한 화면 간 예측을 수행할 수 있다. 화면 간 예측을 수행하기 위해 부호화 단위를 기준으로 해당 부호화 단위에 포함된 예측 단위의 움직임 예측 방법이 스킵 모드(Skip Mode), 머지 모드(Merge 모드), AMVP 모드(AMVP Mode) 중 어떠한 방법인지 여부를 판단할 수 있다.

화면 내 예측부는 현재 픽쳐 내의 화소 정보를 기초로 예측 블록을 생성할 수 있다. 예측 단위가 화면 내 예측을 수행한 예측 단위인 경우, 부호화기에서 제공된 예측 단위의 화면 내 예측 모드 정보를 기초로 화면 내 예측을 수행할 수 있다. 화면 내 예측부에는 MDIS 필터, 참조 화소 보간부, DC 필터를 포함할 수 있다. MDIS 필터는 현재 블록의 참조 화소에 필터링을 수행하는 부분으로써 현재 예측 단위의 예측 모드에 따라 필터의 적용 여부를 결정하여 적용할 수 있다. 부호화기에서 제공된 예측 단위의 예측 모드 및 MDIS 필터 정보를 이용하여 현재 블록의 참조 화소에 MDIS 필터링을 수행할 수 있다. 현재 블록의 예측 모드가 MDIS 필터링을 수행하지 않는 모드일 경우, MDIS 필터는 적용되지 않을 수 있다. 또한, 부호화기에서 마찬가지로 예측 블록을 생성 후 참조 픽셀과 함께 추가적으로 필터링을 수행할 수 있다.

참조 화소 보간부는 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간한 화소값을 기초로 화면 내 예측을 수행하는 예측 단위일 경우, 참조 화소를 보간하여 정수값 이하의 화소 단위의 참조 화소를 생성할 수 있다. 현재 예측 단위의 예측 모드가 참조 화소를 보간하지 않고 예측 블록을 생성하는 예측 모드일 경우 참조 화소는 보간되지 않을 수 있다. DC 필터는 현재 블록의 예측 모드가 DC 모드일 경우 필터링을 통해서 예측 블록을 생성할 수 있다.

복원된 블록 또는 픽쳐는 필터부(235)로 제공될 수 있다. 필터부(235)는 디블록킹 필터, 오프셋 보정부, ALF를 포함할 수 있다.

부호화기로부터 해당 블록 또는 픽쳐에 디블록킹 필터를 적용하였는지 여부에 대한 정보 및 디블록킹 필터를 적용하였을 경우, 강한 필터를 적용하였는지 또는 약한 필터를 적용하였는지에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 복호화기의 디블록킹 필터에서는 부호화기에서 제공된 디블록킹 필터 관련 정보를 제공받고 복호화기에서 해당 블록에 대한 디블록킹 필터링을 수행할 수 있다. 부호화기에서와 마찬가지로 우선 수직 디블록킹 필터링 및 수평 디블록킹 필터링을 수행하되, 겹치는 부분에 있어서는 수직 디블록킹 및 수평 디블록킹 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 수직 디블록킹 필터링 및 수평 디블록킹 필터링이 겹치는 부분에서 이전에 수행되지 못한 수직 디블록킹 필터링 또는 수평 디블록킹 필터링이 수행될 수 있다. 이러한 디블록킹 필터링 과정을 통해서 디블록킹 필터링의 병행 처리(Parallel Processing)이 가능하다.

오프셋 보정부는 부호화시 영상에 적용된 오프셋 보정의 종류 및 오프셋 값정보 등을 기초로 복원된 영상에 오프셋 보정을 수행할 수 있다.

ALF는 필터링을 수행 후 복원된 영상과 원래의 영상을 비교한 값을 기초로 필터링을 수행할 수 있다. 부호화기로부터 제공된 ALF 적용 여부 정보, ALF 계수 정보 등을 기초로 부호화 단위에 ALF를 적용할 수 있다. 이러한 ALF 정보는 특정한 파라메터 셋에 포함되어 제공될 수 있다.

메모리(240)는 복원된 픽쳐 또는 블록을 저장하여 참조 픽쳐 또는 참조 블록으로 사용할 수 있도록 할 수 있고 또한 복원된 픽쳐를 출력부로 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 코딩 유닛(Coding Unit)을 부호화 단위라는 용어로 사용하지만, 부호화 뿐만 아니라 복호화를 수행하는 단위가 될 수도 있다. 여기서 부호화 단위란, luma 및 chroma 샘플을 모두 포함한 부호화 단위 및 복호화 단위가 될 수도 있다.

또한, 전술한 바와 같이 단위(unit)는 영상 부호화 장치에서 프로세스가 수행되는 블록을 가리키는 용어로 사용될 수 있다. 즉, 부호화 단위는 CU(Coding Unit), 예측 단위는 PU(Prediction Unit), 변환 단위는 TU(Transform Unit)은 블록이라는 용어로 표현될 수 있고 블록에 대해 수행되는 프로세스에 따라 구분되어 해당 용어로 표현될 수 있다.

또한, 이하 본 발명의 실시예에서 사용되는 블록의 부호화/복호화에 사용되는 구문 요소의 명칭은 임의적인 것으로서 다른 명칭을 가진 구문 요소 정보를 사용하여 동일한 정보를 부호화할 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IPCM(intra pulse coded modulation)을 이용한 블록 부호화 방법 및 복호화 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

IPCM은 일반적인 블록의 부호화/복호화 방법인 예측(prediction), 변환(transformation), 양자화(scailing 또는 quantization), 또는 엔트로피 부호화/엔트로피 복호화 등의 과정을 수행하지 않고 블록 내 픽셀 값을 그대로 전송하는 방법을 말한다. IPCM을 이용한 블록의 부호화/복호화 방법은 변환 또는 양자화를 거치면서 손실되는 영상 정보가 없도록 블록을 부호화 및 복호화하는 방법으로서 lossless coding 방법 중 하나가 될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 IPCM 블록은 IPCM을 기초로 부호화 및 복호화가 수행된 블록을 가리키는 용어로 사용하며, intra prediction coding 블록으로 분류한다. 또한, non-IPCM 블록은 IPCM 방법이 아닌 일반적인 블록의 부호화 및 복호화가 수행된 블록을 가리키는 용어로 사용한다. 예를 들어, 예측(prediction), 변환(transformation), 양자화(scailing 또는 quantization), 또는 엔트로피 부호화/복호화를 수행하는 블록을 가리키는 용어로 사용한다.

IPCM 블록을 위한 기본적인 구문 요소(syntax element)에는 pcm_flag, pcm_alignment_zero_bit, PCM sample data 등이 있을 수 있다.

(1) pcm_flag는 부호화 단위(coding unit)를 기준으로 해당 블록이 IPCM 블록인지 아니면 non-IPCM 블록인지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 블록의 분할 구조로 2Nx2N의 partition을 가지는 부호화 단위가 IPCM을 사용하여 부호화된 부호화 단위인지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, pcm_flag의 값이 1일 경우, 2Nx2N 부호화 단위가 IPCM을 사용하여 부호화되었음을 나타낼 수 있다.

(2) pcm_alignment_zero_bit은 byte-alignment를 위한 비트값으로서 0값을 가질 수 있다. pcm_alignment_zero_bit는 PCM sample data를 부호화하기 전 byte-alignment를 수행하기 위해 사용될 수 있다.

여기서 byte-alignment는 고정된 비트 혹은 바이트 단위의 연산을 위해 비트스트림을 byte 단위로 정렬하는 방법을 의미할 수 있다. 예를 들어 byte 단위로 정렬하였을 때 현 시점까지 부호화 된 비트스트림이 3bits 초과하였다면, 나머지 5bits를 0으로 채워넣어 해당 비트스트림을 byte 단위로 정렬할 수 있다.

(3) PCM sample data는 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보로서 IPCM을 사용하여 부호화된 IPCM 블록 내 샘플들(픽셀들)의 정보를 bit로 표현한 값이다. pcm_sample_luma는 현재 부호화 단위의 휘도 샘플(luma sample)을 레스터 스캔(raster scan)한 값을 나타낸다. pcm_sample_chroma는 현재 부호화 단위의 색차 샘플(chroma sample)을 레스터 스캔한 값을 나타낸다.

상기 언급한 세 개의 구문 요소 외에도 IPCM 블록을 위한 추가적인 구문 요소 들이 존재 한다. 예를 들어, cu_transquant_bypass_flag, pred_mode_flag, part_mode 등이 있을 수 있다.

(1) cu_transquant_bypass_flag는 현재 부호화 단위(coding unit)가 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 블록임을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, cu_transquant_bypass_flag의 값이 1인 경우 현재 부호화 단위가 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않음을 나타낸다. cu_transquant_bypass_flag가 존재하지 않을 경우 cu_transqueant_bypass_flag의 값은 0으로 추정된다.

(2) pred_mode_flag는 현재 부호화 단위의 예측 모드가 inter prediction mode 인지 intra prediction mode 인지를 나타낸다. 예를 들어, pred_mode_flag가 0인 경우, 현재 부호화 단위가 inter prediction mode로 부호화 되어 있음을 나타내고, pred_mode_flag가 1인 경우, 현재 부호화 단위가 intra prediction mode로 부호화 되어 있음을 나타낸다. pred_mode_flag가 존재하지 않으면서, slice type이 화면 내 예측만을 수행하는 I 슬라이스인 경우 pred_mode_flag의 값은 1로 추정될 수 있다.

(3) part_mode는 현재 부호화 단위의 partition을 나타낸다. 예를 들어, pred_mode_flag가 1인 경우 (intra prediction mode), 현재 부호화 단위의 크기가 미리 정해진 가장 작은 부호화 단위 크기와 동일한 경우에만 part_mode 정보가 존재하며, part_mode는 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. part_mode가 존재하지 않는 경우, part_mode의 값은 2Nx2N을 나타내는 0으로 추정될 수 있다.

전술한 구문 요소는 블록이 IPCM 블록인 경우 부호화/복호화시 사용되는 구문 요소들에 대한 하나의 예시이다. 즉, 추가의 다른 구문 요소들도 블록이 IPCM 블록인 경우 부호화/복호화시 사용되거나 동일한 의미의 구문 요소들이 다른 표현으로 사용될 수 있다.

도 3을 참조하면, IPCM을 사용하는 복수개의 블록이 연속적으로 부호화 또는 복호화되는 경우가 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록(310)은 non-IPCM 블록이고, 제2 블록(320), 제3 블록(330) 및 제4 블록(340)은 IPCM 블록이 될 수 있다. 즉, 제2 블록(320) 내지 제4 블록(340)은 연속적으로 IPCM을 사용하여 부호화 및 복호화되는 블록일 수 있다. 이러한 IPCM 블록들의 집합을 연속 IPCM 블록 집합이라는 용어로 표현할 수 있다.

연속 IPCM 블록 집합 내의 각 IPCM 블록의 크기는 서로 상이할 수 있으며, 각 IPCM 블록의 사이즈는 해당 부호화 단위의 크기로 결정이 된다. 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 연속된 IPCM 블록들은 부호화 단위의 부호화/복호화 처리순서인 z-scan order순으로 인접한 IPCM 블록들을 의미할 수 있다.

연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록을 부호화/복호화 시 byte alignment 과정을 각 IPCM 블록마다 반복하여 수행해야만 한다. 반복되는 byte alignment 과정은 연속 IPCM 블록 집합을 부호화/복호화 시 불필요한 오버헤드가 될 수 있다. 따라서 byte alignment를 최소화하여 불필요한 비트 낭비 및 오버헤드 없이 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 및 복호화할 수 있는 효율적인 방법이 필요하다.

또한, 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록을 부호화/복호화시 반복되어 부호화/복호화되는 구문 요소가 존재하는 경우 반복되지 않게 부호화/복호화를 수행함으로서 불필요한 비트 낭비를 막고 부호화/복호화 과정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록에서 필요한 정보는 각 IPCM 블록 별로 포함되어 부호화 및 복호화를 수행할 수 있는 방법이 필요하다.

이하, 본 발명의 실시예에서는,

1) 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록을 부호화/복호화시 불필요하게 반복되어 부호화/복호화되는 구문 요소에 대하여 반복되지 않게 부호화/복호화하는 방법.

2) 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록을 부호화/복호화시 반복되는 byte alignment를 최소화하여 부호화/복호화하는 방법.

3) 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록에서 부호화/복호화시 필요한 구문 요소에 대하여 각각 부호화/복호화를 수행하는 방법을 사용함으로서 부호화 효율을 높이고 부호화/복호화의 복잡도를 줄일 수 있는 방법에 대해 개시한다.

도 4는 기존의 연속 IPCM 블록 집합의 부호화 결과로 생성되는 비트스트림을 나타내는 개념도이다.

도 4에서는 도 3에서 예시한 바와 같이 하나의 non-IPCM 블록과 연속적인 3개의 IPCM 블록을 부호화하는 경우 생성되는 비트스트림을 나타낸다. 연속되는 IPCM 블록에 대한 비트스트림은 아래와 같은 순서로 생성될 수 있다.

도 3에서와 같이 부호화 순서는 non-IPCM 블록인 제1 블록(310), IPCM 블록인 제2 블록(320), 제3 블록(330) 및 제4 블록(340) 순서로 부호화되어 비트스트림을 생성할 수 있다.

non-IPCM 블록(310)은 IPCM 블록과 달리 예측, 변환, 양자화, 및/또는 엔트로피 부호화를 수행하는 블록으로서 원본 블록과 예측 블록의 차이값을 포함한 잔차 블록에 대해 변환 및 양자화된 값이 부호화될 수 있다.

(1) IPCM 블록(제2 블록(320))의 cu_transquant_bypass_flag(410)를 부호화하여 비트스트림을 생성한다.

cu_transquant_bypass_flag(410)는 IPCM 블록 각각에 대하여 부호화되어야 하는 플래그다. 하지만, 도 4의 비트스트림에 대한 부호화 방법에서는 cu_transquant_bypass_flag가 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 연속 IPCM 블록 집합 중 첫 번째 IPCM 블록(제2 블록(320))에 대해서만 부호화되는 문제점이 있을 수 있다.

cu_transquant_bypass_flag(410)를 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 각 IPCM 블록마다 부호화하는 방법에 대해서는 이하, 본 발명의 실시예에서 상술한다.

(2) IPCM 블록의 헤더 정보(420)를 부호화하여 비트스트림을 생성한다. 헤더 정보(420)에는 skip_flag, 전술한 pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag 구문 요소 등의 정보들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다. 여기서 skip_flag는 현재 부호화 단위가 skip 되었는지 여부를 나타낸다.

IPCM 블록의 헤더 정보(420) 중 적어도 하나의 정보는 연속 IPCM 블록 집합에 포함되어 있는 각각의 IPCM 블록을 부호화 시 반복되어 부호화되는 동일한 값을 가진 정보이거나, 불필요한 정보가 될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 반복 IPCM 블록 헤더 정보는 연속 IPCM 블록 집합에 포함되어 있는 각각의 IPCM 블록을 부호화 시 반복되어 부호화되는 동일한 값을 가진 정보이거나, 반복적으로 부호화되어 불필요한 정보를 가리키는 용어로 사용할 수 있다.

따라서, 헤더 정보(420)는 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 반복 IPCM 블록 헤더 정보가 불필요하게 부호화되지 않도록 함으로서 불필요한 오버헤드를 발생시키지 않도록 할 수 있다.

연속 IPCM 블록 집합에서 헤더 정보(420) 중 반복 IPCM 블록 헤더 정보를 중복되지 않도록 부호화하는 방법들에 대해서는 아래의 본 발명의 실시예에서 상술한다.

(3) pcm_alignment_zero_bit(430)를 부호화하여 비트스트림을 생성한다. pcm_alignment_zero_bit(430)는 IPCM 블록에 대한 pcm sample data가 부호화되기 전에 비트스트림을 byte-alignment 하기 위해 사용될 수 있다. 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 경우 각 IPCM 블록의 pcm sample data가 부호화되기 전에 부호화될 수 있다. 만약 연속 IPCM 블록 집합에서 각 IPCM 블록의 헤더 정보를 비트스트림 앞단에 부호화하고 나머지 각 IPCM 블록의 샘플을 연속적으로 부호화하는 경우 각 IPCM 블록을 부호화하기 전에 비트스트림을 byte-alignment를 수행하지 않을 수 있고 부호화시 사용되는 비트수를 줄일 수 있다. 이러한 방법에 대해서는 아래의 본 발명의 실시예에서 후술한다.

(4) pcm sample data(440)를 부호화하여 비트스트림을 생성한다. pcm sample data(440)는 전술한 바와 같이 IPCM 블록의 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma 정보로서 IPCM을 사용하여 부호화된 블록 내 휘도 샘플 및 색차 샘플의 정보를 나타낼 수 있다.

(5) 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각각 IPCM 블록에 대한 (4)에서 전술한 pcm sample data(440)를 부호화하기 전에 (2)에서 전술한 헤더 정보(420), 또는 (3)에서 전술한 pcm_alignment_zero_bit(430)가 반복적으로 부호화될 수 있다.

도 4를 참조하면, 기존의 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각 IPCM 블록의 샘플을 부호화 시 반복 IPCM 블록 헤더 정보(420) 및 pcm_alignment_zero_bit(430)를 반복하여 부호화하여 불필요한 오버헤드를 발생시킨다는 문제점이 존재한다. 이하, 도 5 내지 도 10에서는 연속 IPCM 블록 집합의 부호화/복호화의 문제점을 해결하기 위한 방법에 대해 개시한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록 집합의 부호화 결과 생성되는 비트스트림을 나타낸 개념도이다.

도 5의 (A)를 참조하면, 연속 IPCM 블록 집합에 대한 비트스트림은 아래와 같은 순서로 생성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 연속 IPCM 블록 집합의 부호화/복호화 방법을 설명하기 위해 도 3에서 개시한 하나의 non-IPCM 블록과 연속되는 3개의 IPCM 블록을 부호화하여 비트스트림을 생성하고 생성된 비트스트림을 복호화하여 블록 정보를 복원하는 방법에 대해 개시한다. 하지만, 본 발명은 연속 IPCM 블록 집합을 부호화/복호화하는 방법 및 장치에 관한 것으로 적어도 2개의 IPCM 블록이 연속되는 경우 적용될 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

4개의 블록 중 non-IPCM 블록을 부호화하여 비트스트림을 생성하는 방법은 기존의 비트스트림과 동일하다. 따라서, non-IPCM 블록을 부호화하여 생성된 비트스트림 구조는 생략하고 연속되는 3개의 IPCM 블록을 부호화/복호화하는 방법에 설명한다.

(1) cu_transquant_bypass_flag[0](500)를 부호화한다.

cu_transquant_bypass_flag[0](500)은 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag 값이 될 수 있다.

(2) 연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보를 부호화한다. 헤더 정보에는 skip_flag, 전술한 pred_mode_flag, part_mode, pcm_flag(510), 또는 num_subsequent_pcm(520) 구문 요소들 중 적어도 어느 하나가 포함 될 수 있다. 여기서 skip_flag는 현재 부호화 단위가 skip 되었는지 여부를 나타낸다.

연속 IPCM 블록 집합의 헤더는 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 첫 번째 IPCM 블록 이후에 부호화 되는 IPCM 블록 또는 IPCM 블록들을 위한 헤더 정보 중 불필요한 정보는 생략되어 부호화될 수 있다. 예를 들어, pred_mode_flag, part_mode, pcm_flag와 같은 구문 요소는 연속되는 IPCM 블록을 부호화 시 반복되어 동일한 값으로 부호화되었던 구문 요소로써 반복되지 않도록 한번만 부호화 및 복호화할 수 있다.

또한, 반복 IPCM 블록 헤더 정보에는 pcm_flag(510)와 같은 구문 요소가 포함될 수 있다. 반복 IPCM 블록 헤더 정보인 pcm_flag(510)는 첫 번째 IPCM 블록에는 기존 방식대로 표시가 되고, 첫번째 IPCM 블록 이후 블록에서는 num_subsequent_pcm(520)이라는 구문 요소를 사용하여 다음 몇 개의 블록 또는 블록들도 IPCM 블록인지 여부를 지시할 수 있다. num_subsequent_pcm(520)라는 구문 요소를 통해 연속되는 IPCM 블록의 개수에 대한 정보를 얻을 수 있으므로 불필요하게 현재 부호화/복호화되는 블록이 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보인 pcm_flag(510)은 부호화/복호화되지 않을 수 있다. 즉, 결과적으로 반복적으로 부호화되는 반복 IPCM 블록 헤더 정보를 부호화하지 않음으로써 부호화 효율을 높이고 부호화의 반복적인 판단 과정을 줄임으로써 인코더 복잡도를 낮출 수 있다.

num_subsequent_pcm(520)는 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록의 개수를 나타낼 수 있고 이러한 정보를 기초로 IPCM 블록이 연속될 경우 불필요하게 부호화되는 반복 IPCM 블록 헤더 정보를 부호화 및 복호화하지 않을 수 있다.

예를 들어, 3개의 IPCM 블록이 연속될 경우 num_subsequent_pcm(520)의 값은 2가 되고 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 전체 IPCM 블록의 개수(NumPCMBlock)는 num_subsequent_pcm(520)에 1을 더하여 산출된 값인 3이 될 수 있다. 즉, num_subsequent_pcm(520)을 기초로 연속적으로 3개의 IPCM 블록이 부호화 및 복호화됨을 나타낼 수 있고 현재 블록이 IPCM 블록임을 나타내기 위한 반복 IPCM 블록 헤더 정보는 부호화/복호화되지 않을 수 있다.

(3) cu_transquant_bypass_flag[i](500)를 부호화한다.

cu_transquant_bypass_flag[i](500)는 num_subsequent_pcm(520)을 통해 산출된 연속되는 IPCM 블록의 개수에 기초하여 연속 IPCM 블록 집합 중 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 나머지 연속되는 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag(500)로서 부호화될 수 있다. 여기서 i는 연속된 IPCM 블록의 순서에 관련된 값으로써, 예를 들어 1 부터 연속 IPCM 블록 집합 중 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 나머지 연속되는 IPCM 블록 개수인 num_subsequent_pcm의 값을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 기존의 연속 IPCM 블록 부호화 시 cu_tranquant_bypass_flag가 연속되는 IPCM 블록에서 첫 번째 부호화/복호화되는 IPCM 블록에 대해서만 존재함으로써 각 IPCM 블록에 대한 cu_tranquant_bypass_flag 정보를 부호화/복호화하지 못하는 문제점을 해결하기 위해 연속되는 각각의 IPCM 블록에 대해 cu_transquant_bypass_flag를 부호화/복호화 할 수 있다.

예를 들어, 연속 IPCM 블록 집합 중 두 번째 부호화되는 IPCM 블록에 대해서는 cu_transquant_bypass_flag[1](500)을 부호화하고 세 번째 부호화되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag[2](500)를 부호화할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각각의 IPCM 블록에 대하여 cu_transquant_bypass_flag를 각각 부호화함으로서 각각 IPCM 블록에 대해 양자화, 변환 및 필터링을 수행할지 여부에 대한 정보를 나타낼 수 있다.

(4) pcm_alignment_zero_bit(530)를 부호화한다. 현재 비트스트림의 byte-alignment을 수행하기 위해 pcm_alignment_zero_bit(530)를 부호화한다. 본 발명의 실시예에 따르면 연속 IPCM 블록 집합의 경우 헤더 정보를 각 연속 IPCM 블록의 샘플 정보가 나오기 전에 부호화할 수 있고 나머지 연속되는 각 IPCM 블록의 pcm sample data는 연속적으로 부호화할 수 있다. 부호화 단위에 포함된 각각의 픽셀은 8bit로 부호화될 수 있다(여기서, 8 bits은 bit depth 정보로부터 얻을 수 있는 값이며, 8 bits 이 외의 n bits 도 가능하다.) 따라서 기존의 부호화 방법과 달리 byte-alignment를 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 한번만 수행함으로써 부호화 효율을 높일 수 있다.

(5) pcm sample data(540)를 부호화한다.

pcm sample data(540)는 전술한 바와 같이 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보로서 IPCM을 사용하여 부호화된 블록 내 샘플 정보를 나타낸다. 연속되는 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data(540)가 연속적으로 비트스트림에서 부호화된다. 예를 들어, 도 3에서와 같이 3개의 연속 IPCM 블록이 존재하는 경우, 비트스트림에는 연속적으로 첫 번째 IPCM 블록의 pcm sample data(540), 두 번째 IPCM 블록의 pcm sample data(540), 세 번째 IPCM 블록의 pcm sample data(540)가 포함될 수 있다.

전술한 프로세스에 의해 반복되는 IPCM 블록의 헤더 정보는 생략되거나 효율적으로 부호화하고 byte-alignment도 한번만 수행된다. 이러한 방법을 사용함으로써 불필요한 비트를 낭비하지 않게 되어 부호화 효율을 높이고 영상의 부호화/복호화 프로세스의 속도가 증가할 수 있다. 또한, cu_transquant_bypass_flag와 같은 각각의 IPCM 블록에서 부호화되어야 하는 정보는 각각의 블록을 위해 부호화시킴으로써 부호화 프로세스가 완결성을 가질 수 있다.

도 5(B)는 부호화되는 구문 요소에 표시된 숫자는 해당 구문 요소가 가질 수 있는 비트값의 일 예를 나타낸다.

아래의 표 1은 도 5에서 전술한 방법으로 부호화를 수행하여 생성된 비트스트림을 수신하고, 수신된 비트스트림을 기초로 연속 IPCM 블록을 복호화하는 과정을 나타낸 표이다.

표 1을 참조하면 아래와 같은 단계로 복호화 단계를 수행할 수 있다.

(1) 부호화 단위(coding unit)에 대한 복호화를 수행함에 있어, 미리 복호화된 tranquant_bypass_enable_flag 정보를 이용할 수 있다.

tranquant_bypass_enable_flag는 cu_transquant_bypass_flag가 존재하는지 여부를 나타내는 플래그로 사용될 수 있다. 예를 들어, tranquant_bypass_enable_flag가 1이면 cu_transquant_flag가 존재함을 나타내고 tranquant_bypass_enable_flag가 0이면 cu_transquant_flag가 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.

cu_transquant_bypass_flag는 부호화 단위가 양자화, 변환, 필터링을 수행하지 않음을 나타내는 플래그 정보로 사용될 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합이 존재할 경우 cu_transquant_bypass_flag[0]은 첫 번째 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag를 나타낼 수 있다.

(2)현재 부호화 단위의 prediction mode가 intra 이면서if(PartMode==Part_2Nx2N＆＆pcm_enable_flag＆＆log2CbSize>=Log2MinIPCMCUSize＆＆ log2CbSize<=Log2MaxIPCMCUSize)인 경우 pcm_flag를 복호화한다.

if(PartMode==Part_2Nx2N＆＆pcm_enable_flag＆＆log2CbSize>=Log2MinIPCMCUSize＆＆log2CbSize<=Log2MaxIPCMCUSize)는 현재 부호화 단위의 partition mode가 2Nx2N이고 pcm 사용 여부를 나타내는 pcm_enable_flag가 1이고 현재 부호화 단위의 크기가 IPCM으로 부호화될 수 있는 블록의 크기 범위에 있는지 여부를 나타낸다.

partition mode는 part_mode 구문 요소로부터 얻을 수 있거나 추정될 수 있는 정보로, 현재 부호화 단위의 분할된 형태를 나타내는 정보다. pcm_enable_flag는 SPS(sequence parameter set)에 포함되는 정보로서 video sequence를 부호화 시 PCM 블록을 사용할지 여부를 나타낼 수 있다.

또한, pcm_enable_flag가 1인 경우, SPS에는

1) IPCM을 사용하여 부호화될 수 있는 가장 작은 블록 사이즈 정보

2) IPCM을 사용하여 부호화될 수 있는 가장 작은 블록 사이즈와 IPCM을 사용하여 부호화될 수 있는 가장 큰 블록 사이즈의 차이값 정보

가 함께 부호화되어 포함될 수 있다. 이러한 정보를 기초로 IPCM을 사용하여 부호화될 수 있는 가장 작은 블록 사이즈(Log2MinIPCMCUSize)와 IPCM을 사용하여 부호화될 수 있는 가장 큰 블록 사이즈(Log2MaxIPCMCUSize)가 산출될 수 있다. 산출된 Log2MinIPCMCUSize와 Log2MaxIPCMCUSize를 기초로 현재 부호화 단위(블록)가 IPCM 이 수행될 수 있는 범위에 포함되는 블록인지 여부를 판단할 수 있다.

위의 조건을 만족하는 경우 pcm_flag를 복호화하여 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인지 여부를 판단할 수 있다.

(3) 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우 (즉, pcm_flag의 값이 1인 경우), 연속되는 IPCM 블록의 개수 정보를 나타내는 num_subsequent_pcm을 복호화할 수 있다. 복호화된 num_subsequent_pcm을 기초로 연속 IPCM 블록이 존재하는 경우, 연속 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag[i]를 복호화한다. 여기서, i 는 각 IPCM 블록에 관련된 인덱스이며 1 부터 num_subsequent_pcm 값을 가질 수 있다.

전술한 바와 같이 num_subsequent_pcm을 복호화하여 연속 IPCM 블록의 개수에 대한 정보(NumPCMBlock)를 유도할 수 있다. 복호화된 num_subsequent_pcm에 1을 더한 값이 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 개수인 NumPCMBlock이 될 수 있다. NumPCMBlock이 1보다 큰 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 것으로 판단할 수 있고 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 나머지 IPCM 블록에 대한 cu_tranquant_bypass_flag[i]를 복호화할 수 있다. 여기서, i 는 각 IPCM 블록에 관련된 인덱스이며 1 부터 num_subsequent_pcm (즉, NumPCMBlock - 1)값을 가질 수 있다.

(4) 복호화된 비트스트림이 byte-alignment가 되지 않은 경우, pcm_alignment_zero_bit를 복호화하여 byte-alignment를 수행할 수 있다.

(5) 부호화 단위에 포함된 픽셀 정보를 복호화한다.

부호화 단위에 포함된 각각의 픽셀은 8bit로 부호화될 수 있다. 여기서, 8 bits은 bit depth 정보로부터 얻을 수 있는 값이면, 8 bits 이 외의 n bits 도 가능하다. 부호화된 픽셀 정보인 pcm_sample(x0, y0, log2CbSize)를 연속되는 IPCM 블록의 개수만큼 반복해서 복호화하여 연속되는 IPCM 블록의 샘플 정보를 복호화할 수 있다.

이상의 복호화 과정을 통해 전술한 바와 같이 pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag와 같은 반복 IPCM 헤더 정보는 한번만 복호화할 수 있고 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 각 IPCM 블록의 샘플 정보는 연속적으로 복호화될 수 있다.

또한, cu_transquant_bypass_flag와 같은 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 각각의 IPCM 블록에 대해 복호화를 수행해야 하는 정보는 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 각각의 IPCM 블록에 대해 복호화될 수 있다.

아래의 표 2 내지 표 4도 도 5에서 전술한 방법으로 부호화를 수행하여 생성된 비트스트림을 수신하고, 수신된 비트스트림을 기초로 연속 IPCM 블록을 복호화하는 과정을 나타낸 표이다.

우선 표 3을 참조하면, pcm_flag를 유도하는 과정까지는 표 1에서 전술한 방법과 동일하게 수행될 수 있다.

(1) if(pcm_flag){pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)}는 pcm_flag가 1일 경우 즉, 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우, 표 4에서 정의된 pcm_unit(x0, y0, log2Cbsize)을 호출할 수 있다.

(2) pcm_unit(x0, y0, log2Cbsize)에서는 num_subsequent_pcm을 복호화하고, 복호화된 num_subsequent_pcm에 1을 더한 값이 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 개수인 NumPCMBlock이 될 수 있다. NumPCMBlock이 1보다 큰 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 것으로 판단할 수 있고 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 나머지 IPCM 블록에 대한 cu_tranquant_bypass_flag[i]를 복호화할 수 있다. 여기서, i 는 각 IPCM 블록에 관련된 인덱스이며 1 부터 num_subsequent_pcm (즉, NumPCMBlock - 1)값을 가질 수 있다.

(3) 복호화된 비트스트림이 byte-alignment되지 않는 경우, 표 4의pcm_alignment_zero_bit를 복호화하여 byte alignment을 수행할 수 있다.

(4) 부호화 단위에 포함된 픽셀을 복호화한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타내는 순서도이다.

도 6에서는 현재 부호화 단위(즉, 첫 번째 IPCM 블록)에 대한 cu_transquant_bypass_flag[0] 또는 헤더 정보 중 일부가 복호화된 이후의 단계에 대해 개시한다. 헤더 정보에는 skip_flag, pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다. 여기서 skip_flag는 현재 부호화 단위가 skip 되었는지 여부를 나타낸다.

도 6을 참조하면, pcm_flag를 복호화 한 후, pcm_flag를 기초로 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인지 여부를 판단한다(단계 S600).

예를 들어, pcm_flag가 1일 경우 현재 부호화 단위가 IPCM 블록이라는 것을 나타낼 수 있고 pcm_flag가 0일 경우 현재 부호화 단위가 non-IPCM 블록이라는 것을 나타낼 수 있다.

pcm_flag가 1일 경우, 연속되는 IPCM 블록의 개수 정보를 유도한다(단계 S610).

예를 들어, 부호화 단계에서 연속 IPCM 블록의 개수는 num_subsequent_pcm를 통해 부호화될 수 있다. num_subsequent_pcm은 연속되는 IPCM 블록이 없고 하나의 IPCM 블록만이 독립적으로 존재할 경우 0값을 가질 수 있다.

만약 연속 IPCM 블록 집합이 존재하는 경우, 전술한 바와 같이 연속 IPCM 블록 집합 중 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 IPCM 블록의 개수가 num_subsequent_pcm의 값으로 부호화 될 수 있다. 예를 들어, 연속되는 IPCM 블록이 3개인 경우, num_subsequent_pcm의 값은 2가 될 수 있다. 이러한 방법으로 부호화된 num_subsequent_pcm을 복호화하여 연속되는 IPCM 블록의 개수를 산출할 수 있다.

연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 S620).

전술한 단계 S610을 통해 복호화된 num_subsequent_pcm을 기초로 연속 IPCM 블록 집합이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.

연속 IPCM 블록 집합이 존재하는 경우, 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 나머지 IPCM 블록들의 cu_transquant_bypass_flag를 num_subsequent_pcm 개수만큼 복호화한다(단계 S630).

첫 번째 IPCM 블록의 경우 단계 S600에서 pcm_flag 정보를 복호화하기 전에 현재 부호화 단위에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하여 첫 번째 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag를 얻을 수 있다.

연속 IPCM 블록 집합에 포함된 상기 나머지 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag 정보는 num_subsequent_pcm을 복호화한 후 산출된 연속되는 IPCM 블록의 개수 정보를 기초로 상기 나머지 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화할 수 있다.

byte_alignment를 복호화한다(단계 S640).

연속 IPCM 블록의 픽셀인 pcm sample data를 복호화하기 전 byte-alignment을 수행하기 위한 구문 요소인 pcm_alignment_zero_bit를 복호화할 수 있다.

부호화된 IPCM 블록의 픽셀 정보를 복호화한다(단계 S650).

부호화 단위에 포함된 각각의 픽셀은 8bit로 부호화될 수 있다. 여기서, 8 bits은 bit depth 정보로부터 얻을 수 있는 값이며, 8 bits 이 외의 n bits 도 가능하다. 부호화된 픽셀 정보인 pcm_sample(x0, y0, log2CbSize)를 연속되는 IPCM 블록의 개수만큼 반복해서 복호화하여 연속되는 IPCM 블록의 샘플 정보를 복호화할 수 있다. 즉, 연속 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data가 연속적으로 비트스트림에서 부호화될 수 있다.

도 6의 복호화 과정을 참조하면, 전술한 바와 같이 pred_mode_flag 또는 part_mode 와 같은 반복되는 헤더 정보는 한번만 복호화할 수 있고, pcm_flag 는 첫 번째 IPCM 블록을 위해서만 그 이후 IPCM 블록을 위해서는 num_subsequent_pcm값을 복호화할 수 있고, cu_transquant_bypass_flag와 같은 각각의 IPCM 블록에 대해 복호화를 수행해야 하는 정보는 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 각각의 IPCM 블록에 대해 복호화될 수 있다. 또한 byte-alignment을 한번만 수행하고, 연속 IPCM 블록에 포함된 pcm_sample_data가 연속적으로 복호화될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록 집합을 부호화하여 생성된 비트스트림을 나타낸 개념도이다.

도 7 (A)를 참조하면, more_pcm이라는 구문 요소를 사용하여 연속 IPCM 블록 집합을 부호화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 연속적으로 pcm sample data가 부호화되는 블록의 개수(즉, 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록의 개수)를 일정한 수로 정할 수 있다. 예를 들어, 도 7은 연속적으로 pcm sample data가 부호화되는 블록의 개수가 두 개인 경우 (즉, 두 개의 IPCM 블록을 사용한 경우)를 나타낸다. 이러한 경우 연속 IPCM 블록 집합에서 2개의 연속 IPCM 블록 단위로 상응하는 정보를 부호화할 수 있다. 여기서 상응하는 정보란 예를 들어, cu_transquent_bypass_flag, 헤더 정보 (skip_flag, pred_mode_flag, part_mode, pcm_flag, 또는 more_pcm), pcm_alignment_zero_bit, 또는 pcm sample data가 될 수 있다. 2개의 연속 IPCM 블록 이후에 추가적으로 IPCM 블록이 존재할 경우 새롭게 연속 IPCM 블록에 대한 부호화를 수행할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 2개의 연속되는 IPCM 블록 단위로 부호화 및 복호화를 수행하는 방법에 대해 개시하나 2개 이상의 연속되는 IPCM 블록 단위로 부호화 및 복호화를 수행할 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

(1) cu_transquant_bypass_flag[0](700)를 부호화한다.

cu_transquant_bypass_flag[0](700)은 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag 값이 될 수 있다.

(2) 연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보를 부호화한다. 헤더 정보에는 skip_flag, 전술한 pred_mode_flag, part_mode, pcm_flag(710), 또는 more_pcm(720) 구문 요소들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보에는 반복 IPCM 블록 헤더 정보(예를 들어, pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag(710))가 반복되지 않도록 부호화될 수 있다.

more_pcm(720)은 현재 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 정보로서 부호화될 수 있다. 예를 들어, 현재 IPCM 블록을 시작으로 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 경우 more_pcm(720)을 1로 부호화하고 연속되는 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우 more_pcm(720)을 0으로 부호화할 수 있다. more_pcm(720)은 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 정보의 예시로서 다른 명칭을 가진 구문 요소 정보를 사용하여 동일한 정보를 부호화할 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

(3) cu_transquant_bypass_flag[1](700)를 부호화한다.

more_pcm(720)이 1인 경우, 연속되는 IPCM 블록의 개수를 나타내는 NumPCMBlock은 2로 설정될 수 있고 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag[1](700)을 부호화한다.

전술한 바와 같이 연속 IPCM 블록 집합의 부호화를 위해 2개의 연속 IPCM 블록 단위로 부호화를 수행할 수 있다.

(4) pcm_alignment_zero_bit(730)를 부호화한다.

현재 비트스트림의 byte-alignment을 수행하기 위해 pcm_alignment_zero_bit(730)를 부호화한다.

(5) pcm sample data(740)를 부호화한다.

pcm sample data(740)는 전술한 바와 같이 IPCM 블록 픽셀의 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보로서 IPCM을 사용하여 부호화된 블록 내 샘플 정보를 나타낸다. 연속되는 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data(740)가 연속적으로 비트스트림에서 부호화된다. 두 개의 부호화 단위에 포함되는 샘플들의 pcm sample data(740)를 연속적으로 부호화할 수 있다.

(6) 다음 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우, 전술한 (1)~(5)의 과정을 반복하여 수행할 수 있다. 즉, 2개의 연속 IPCM 블록이 하나의 연속 IPCM 블록 집합을 형성하여 부호화를 수행할 수 있다.

도 7(B)에서 부호화되는 구문 요소에 표시된 숫자는 해당 구문 요소가 가질 수 있는 비트값의 일 예를 나타낸다.

아래의 표 5는 도 7에서 전술한 방법으로 부호화를 수행하여 생성된 비트스트림을 수신하고, 수신된 비트스트림을 기초로 연속 IPCM 블록을 복호화하는 과정을 나타낸 표이다.

표 5를 참조하면, pcm_flag를 복호화하는 과정까지는 표 1에서 전술한 바와 동일하게 수행될 수 있다.

(1) 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우 (예를 들어, pcm_flag의 값이 1인 경우), 연속되는 IPCM 블록의 여부를 나타내는 more_pcm을 복호화할 수 있다. 예를 들어, 복호화된 more_pcm이 1인 경우, 현재 IPCM 블록 이후에 연속되는 IPCM 블록이 존재한다는 것을 나타낼 수 있다. 따라서, 복호화된 more_pcm이 1이면 IPCM 블록의 개수를 나타내는 파라메터인 NumPCMBlock을 2로 설정하고 현재 IPCM 블록 이후에 연속되는 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag[1]을 복호화할 수 있다.

(2) byte-alignment을 수행한다.

복호화된 비트스트림이 byte-alignment되어 있는지 여부에 대하여 판단하고 byte-alignment이 되어 있지 않은 경우(while(!byte_aligned())), pcm_align_zero_bit를 복호화하여 byte-alignment을 수행한다.

(3) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다.

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화하여 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보를 복호화할 수 있다. 위의 예와 같이 2개의 IPCM 블록 단위로 연속적인 pcm sample data 부호화가 수행되었다면, 2개의 IPCM 블록의 pcm sample data에 대한 복호화를 수행할 수 있다.

연속적으로 추가의 IPCM 블록이 존재하는 경우 다시 전술한 절차를 수행하여 추가 IPCM 블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 즉, 일정한 개수의 연속 IPCM 블록 단위로 부호화 및 복호화가 수행될 수 있다.

아래의 표 6 내지 표 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7에서 부호화된 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타낸 표이다.

표 7을 참조하면, pcm_flag를 복호화하는 과정까지는 표 5에서 전술한 바와 동일하게 수행될 수 있다.

(1) 예를 들어, 표 7에서 복호화된 pcm_flag가 1인 경우 (즉, 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우), 표 8에 개시된 pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)를 호출한다.

(2) 표 8의 pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)에서는 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 more_pcm을 복호화하고 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 경우 (예를 들어, more_pcm이 1인 경우), IPCM 블록의 개수를 나타내는 파라메터인 NumPCMBlock을 2로 설정할 수 있고, 연속되는 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag[1]을 복호화한다.

(3) byte-alignment을 수행한다.

복호화된 비트스트림이 byte-alignment되어 있는지 여부에 대하여 판단하고 byte-alignment이 되어 있지 않은 경우, pcm_align_zero_bit를 복호화하여 byte-alignment을 수행한다.

(4) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다.

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화하여 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보를 유도할 수 있다. 위의 예와 같이 2개의 IPCM 블록 단위로 연속적인 pcm sample data 부호화가 수행되었다면, 2개의 IPCM 블록의 pcm sample data에 대한 복호화를 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.

도 8에서는 첫 번째 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag 또는 헤더 정보 중 일부가 복호화된 이후의 단계에 대해 개시한다. 헤더 정보에는 skip_flag, pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag 구문 요소들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다.

도 8을 참조하면, pcm_flag를 복호화 한 후, pcm_flag를 기초로 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인지 여부를 판단할 수 있다(단계 S800).

pcm_flag가 1일 경우, 연속되는 블록이 IPCM 블록인지를 나타내는 more_pcm을 복호화한다(단계 S810).

예를 들어, more_pcm이 1일 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재함을 나타낼 수 있고 more_pcm이 0일 경우, 연속되는 IPCM 블록이 존재하지 않음을 나타낼 수 있다.

연속 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 S820).

전술한 단계 S810에서 복호화된 more_pcm이 1일 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재한다고 판단할 수 있다.

연속 IPCM 블록이 존재하는 경우, 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화한다(단계 S830).

연속 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우 (예를 들어, more_pcm 값이 0인 경우), 단계 S830을 수행하지 않고 단계 S840의 byte-alignment 단계로 넘어갈 수 있다.

byte-alignment를 수행한다(단계 S840).

전술한 복호화 과정에서 사용된 비트스트림이 byte-alignment되지 않은 경우 pcm_alignment_zero_bit를 통해 byte-alig을 수행할 수 있다.

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다(단계 S850).

연속되는 블록의 pcm sample data를 복호화하여 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보를 유도할 수 있다. 만약 more_pcm이 1일 경우 두 개의 IPCM 블록의 pcm sample data에 대한 복호화를 수행할 수 있고 more_pcm이 0일 경우 하나의 IPCM 블록의 pcm sample data에 대한 복호화를 수행할 수 있다.

추가의 IPCM 블록이 존재하는 경우 다시 단계 S800부터 복호화를 수행하여 IPCM 블록에 대한 복호화를 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이 중복 IPCM 블록 정보를 공유하고 pcm sample data를 연속적으로 복호화하는 블록의 개수는 변할 수 있고 블록의 개수가 변하는 경우 본 발명의 실시예에 따른 도 8의 순서도는 변할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 부호화하여 생성된 비트스트림을 나타낸 개념도이다.

도 9의 (A)를 참조하면, more_pcm(920)이라는 구문 요소를 기초로 연속되는 IPCM 블록을 부호화할 수 있다. 도 7과는 달리 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 연속적으로 pcm sample data가 부호화되는 블록의 개수 (즉, 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록의 개수)에 제한이 없이 부호화를 수행할 수 있다.

(1) cu_transquant_bypass_flag[0](900)를 부호화한다.

cu_transquant_bypass_flag[0](900)은 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag 값이 될 수 있다.

(2) 연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보를 부호화한다. 헤더 정보에는 skip_flag, 전술한 pred_mode_flag, part_mode, pcm_flag(910), 또는 more_pcm(920) 구문 요소들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보에는 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 첫 번째 IPCM 블록 이후 블록을 위한 헤더 정보 중 반복 IPCM 블록 헤더 정보는 생략 가능 할 수 있다.

연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보 중 pcm_flag(910)은 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록의 IPCM 블록 여부를 나타낸다. more_pcm(920)은 현재 IPCM 블록에 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 정보로서 부호화될 수 있다.

예를 들어, 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 경우, more_pcm(920)을 1로 부호화하고 연속되는 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우 more_pcm(920)을 0으로 부호화할 수 있다. more_pcm(920)은 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 정보의 예시로서 다른 명칭을 가진 구문 요소 정보를 사용하여 동일한 정보를 부호화할 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

(3) cu_transquant_bypass_flag[i](900)를 부호화한다.

more_pcm(920)이 1인 경우, 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag[i]를 부호화한다. 여기서 i는 IPCM 블록의 순서에 관련된 값으로써, 1 부터 more_pcm 값이 1인 경우 1씩 증가한 값을 가질 수 있다.

전술한 바와 같이 cu_transquant_bypass_flag(900)는 각각의 IPCM 블록에 대해 부호화되어야 한다. 따라서, more_pcm(920)이 1인 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재함을 나타내고 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag(900)를 부호화할 수 있다. 더 이상 연속되는 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우, more_pcm(920)을 0으로 부호화하여 더 이상 연속되는 IPCM이 없음을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 부호화되는 more_pcm 값이 1인 경우, cu_transquant_bypass_flag[1]을 부호화하고, 다음 부호화 되는 more_pcm 값이 1인 경우, cu_transquant_bypass_flag[2]를 부호화 한다. 상기 과정을 more_pcm 값이 0 이 될 때까지 반복하게 된다. 그리고 최종적으로 more_pcm 값이 0인 경우 (4) 단계를 수행한다.

(4) pcm_alignment_zero_bit(930)를 부호화한다.

생성된 비트스트림에 대해 byte-alignment을 수행하기 위해 pcm_alignment_zero_bit(930)을 부호화할 수 있다.

(5) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data(940)를 부호화한다.

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data(940)는 전술한 바와 같이 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보로서 IPCM을 사용하여 부호화된 블록 내 샘플 정보를 나타낼 수 있다. 연속 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data는 연속적으로 비트스트림에서 부호화될 수 있다.

도 9(B)에서 부호화되는 구문 요소에 표시된 숫자는 해당 구문 요소가 가질 수 있는 비트값의 일 예를 나타낸다.

아래의 표 9는 본 발명의 실시예에 따른 도 9에서 부호화된 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타낸 표이다.

표 9를 참조하면, pcm_flag를 복호화하는 과정까지는 표 1에서 전술한 바와 동일하게 수행될 수 있다.

(1) 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우 (예를 들어, pcm_flag의 값이 1인 경우), 연속하는 IPCM 블록의 개수를 나타내는 파라메터인 NumPCMBlock을 1로 설정할 수 있다. more_pcm을 복호화하고, more_pcm이 1인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock++]을 복호화하고 more_pcm의 값이 0인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock++]을 복호화하는 절차를 종료한다. 예를 들어, more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 1인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock = 1]을 복호화 하고, NumPCMBlock값을 하나 증가시켜 2로 만든다. 다음 more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 1인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock = 2]을 복호화 하고, NumPCMBlock값을 하나 증가시켜 3로 만든다. 다음 more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 0인 경우 종료할 수 있다.

more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 1인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock++]는 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화할 수 있다.

(2) byte-alignment을 수행한다.

복호화된 비트가 byte-alignment되어 있는지 여부에 대하여 판단하고 byte-alignment이 되어 있지 않은 경우(while(!byte_aligned())), pcm_align_zero_bit를 복호화하여 byte-alignment을 수행한다.

(4) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다.

연속되는 블록의 pcm sample data를 복호화하여 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보를 유도할 수 있다. 즉, 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data를 연속적으로 복호화할 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 개수는 상기 파라미터 NumPCMBlock값이 될 수 있다. 즉, NumPCMBlock의 값만큼 연속적으로 pcm sample data를 복호화할 수 있다

아래의 표 10 내지 표 12는 본 발명의 실시예에 따른 도 9에서 부호화된 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타낸 표이다.

표 11을 참조하면, pcm_flag를 복호화하는 과정까지는 표 1에서 전술한 바와 동일하게 수행될 수 있다.

(1) 표 11에서 복호화된 pcm_flag가 1인 경우, 표 12에 개시된pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)를 호출한다.

(2) 표 12의 pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)에서는 IPCM 블록의 개수를 나타내는 파라메터인 NumPCMBlock을 1로 설정하다. 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 more_pcm을 복호화하고, more_pcm이 1인 경우, cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock++]을 복호화하고 more_pcm의 값이 0인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock++]을 복호화하는 절차를 종료한다. 예를 들어, more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 1인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock = 1]을 복호화 하고, NumPCMBlock값을 하나 증가시켜 2로 만든다. 다음 more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 1인 경우 cu_transquant_bypass_flag[NumPCMBlock = 2]을 복호화 하고, NumPCMBlock값을 하나 증가시켜 3로 만든다. 다음 more_pcm을 복호화하고 more_pcm이 0인 경우 종료할 수 있다.

(3) byte_alignment을 수행한다.

(4) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다.

연속되는 블록의 pcm sample data를 복호화하여 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보를 유도할 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data를 연속적으로 복호화할 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 개수는 상기 파라미터 NumPCMBlock값이 될 수 있다. 즉, NumPCMBlock의 값만큼 연속적으로 pcm sample data를 복호화할 수 있다

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.

도 10에서는 현재 부호화 단위 (즉, 첫 번째 IPCM 블록)에 대한 cu_transquant_bypass_flag 또는 헤더 정보 중 일부가 복호화된 이후의 단계에 대해 개시한다. 헤더 정보에는 skip_flag, pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag 구문 요소들중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다.

도 10을 참조하면, pcm_flag를 복호화 한 후, pcm_flag를 기초로 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인지 여부를 판단한다(단계 S1000).

pcm_flag가 1일 경우, 연속되는 블록이 IPCM 블록인지를 나타내는 more_pcm을 복호화한다(단계 S1010).

연속 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 S1020).

전술한 단계 S1010에서 복호화된 more_pcm이 1일 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재한다는 것을 판단할 수 있다.

연속 IPCM 블록이 존재하는 경우, 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화한다(단계 S1030).

추가의 연속되는 IPCM 블록가 존재할 경우, 단계 S1020 내지 단계 S1030가 반복적으로 수행될 수 있다. 더 이상 연속 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우 단계 S1010에서 복호화된 more_pcm이 0값을 가질 수 있고 이러한 경우 단계 S1040로 넘어가 byte-alignment을 수행할 수 있다.

byte-alignment를 수행한다(단계 S1040).

복호화된 비트스트림이 byte-alignment되지 않은 경우 pcm_alignment_zero_bit를 통해 byte-alignment을 수행할 수 있다.

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다(단계 S1050).

연속되는 블록의 pcm sample data를 복호화하여 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보를 유도할 수 있다. 연속 IPCM 블록 집합에 포함된 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data를 연속적으로 복호화할 수 있다.

도 11는 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록을 부호화하여 생성된 비트스트림을 나타낸 개념도이다.

도 11의 (A)를 참조하면, more_pcm(1120)이라는 구문 요소를 기초로 연속되는 IPCM 블록을 부호화할 수 있다. 도 7과는 달리 연속 IPCM 블록 집합을 부호화 시 연속적으로 pcm sample data가 부호화되는 블록의 개수 (즉, 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록의 개수)에 제한이 없이 부호화를 수행할 수 있다.

(1) cu_transquant_bypass_flag[0](1100)를 부호화한다.

cu_transquant_bypass_flag[0](1100)은 연속 IPCM 블록 집합에서 첫 번째 IPCM 블록의 cu_transquant_bypass_flag 값이 될 수 있다.

(2) 연속 IPCM 블록 집합의 헤더 정보를 부호화한다. 헤더 정보에는 skip_flag, 전술한 pred_mode_flag, part_mode, pcm_flag(1110), 또는 more_pcm(1120) 정보들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다. 이 중 pred_mode_flag, part_mode, 및/또는 pcm_flag(1110)와 같은 반복 IPCM 블록 헤더 정보는 반복적으로 부호화되지 않을 수 있다. more_pcm(1120)은 현재 IPCM 블록에 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 정보로서 부호화될 수 있다.

예를 들어, 연속되는 IPCM 블록이 존재하는 경우, more_pcm(1120)을 1로 부호화하고 연속되는 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우 more_pcm(1120)을 0으로 부호화할 수 있다. 예를 들어, 연속 IPCM 블록 집합 내 첫 번째 IPCM 블록을 제외한 연속된 IPCM 블록이 2개 라면, 연속된 more_pcm은 “110”값을 가지게 된다.

more_pcm(1120)은 연속되는 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 나타내는 정보의 예시로서 다른 명칭을 가진 구문 요소 정보를 사용하여 동일한 정보를 부호화할 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

(3) cu_transquant_bypass_flag[i](1100)를 부호화한다.

more_pcm(1120)이 1인 경우, 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag[i]를 부호화한다. 여기서, i는 IPCM 블록의 순서에 관련된 값으로써, 1 부터 more_pcm 값이 1인 개수만큼 1씩 증가한 값을 가진다. 즉, “1”의 값을 가진 more_pcm의 개수만큼 연속하여 cu_transquant_bypass_flag[i]를 부호화한다. 예를 들어, 상기같이 연속된 more_pcm 값이 “110”이라면, 두 개의 cu_transquant_bypass_flag[1] 및 cu_transquant_bypass_flag[2]를 부호화할 수 있다.

전술한 바와 같이 cu_transquant_bypass_flag(1100)는 각각의 IPCM 블록에 대해 부호화되어야 한다. 따라서, more_pcm(1120)이 1인 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재함을 나타내고 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag(1100)를 부호화할 수 있다.

(4) pcm_alignment_zero_bit(1130)를 부호화한다.

생성된 비트스트림에 대해 byte-alignment을 수행하기 위해 pcm_alignment_zero_bit(1130)을 부호화할 수 있다.

(5) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data(1140)를 부호화한다.

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data(1140)는 전술한 바와 같이 pcm_sample_luma 및 pcm_sample_chroma에 관한 정보로서 IPCM을 사용하여 부호화된 블록 내 샘플 정보를 나타낼 수 있다. 연속 IPCM 블록의 샘플에 대한 pcm sample data는 연속적으로 비트스트림에서 부호화될 수 있다.

도 11(B)에서 부호화되는 구문 요소에 표시된 숫자는 해당 구문 요소가 가질 수 있는 비트값의 일 예를 나타낸다.

아래의 표 13는 본 발명의 실시예에 따른 도 11에서 부호화된 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타낸 표이다.

표 13를 참조하면, pcm_flag를 복호화하는 과정까지는 표 1에서 전술한 바와 동일하게 수행될 수 있다.

(1) 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인 경우 (즉, pcm_flag의 값이 1인 경우), 연속하는 IPCM 블록의 개수를 나타내는 파라메터인 NumPCMBlock을 1로 설정한다. more_pcm의 값이 0이 될 때까지 연속해서 more_pcm 값을 복호화하고, more_pcm의 값이 1인 경우 NumPCMBlock 값을 1씩 증가 시킨다. more_pcm의 값이 0이 되면, more_pcm 복호화를 종료하고, NumPCMBlock 값에서 1을 뺀 개수만큼 cu_transquant_bypass_flag[i]을 복호화한다. 여기서, i 는 각 IPCM 블록에 관련된 인덱스이며 1 부터 (NumPCMBlock - 1) 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 연속해서 복호화된 more_pcm의 값이 “110”이라면, NumPCMBlock의 값이 3이 된다. 여기서, NumPCMBlock 은 첫 번째 IPCM 블록을 포함한 연속 IPCM 블록 집합 내 모든 IPCM 블록의 개수를 의미한다. 그리고 두 개의 cu_transquant_bypass_flag[1] 및 cu_transquant_bypass_flag[2]를 복호화 할 수 있다.

연속해서 more_pcm을 복호화하고, 복호화된 more_pcm의 값 중 1의 개수만큼 cu_transquant_bypass_flag[i]를 복호화하여 연속 IPCM 블록 집합에 포함되는 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화할 수 있다.

(2) byte-alignment을 수행한다.

(4) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다.

아래의 표 14 내지 표 16는 본 발명의 실시예에 따른 도 11에서 부호화된 연속 IPCM 블록을 복호화하는 방법을 나타낸 표이다.

표 15을 참조하면, pcm_flag를 복호화하는 과정까지는 표 1에서 전술한 바와 동일하게 수행될 수 있다.

(1) 표 15에서 복호화된 pcm_flag가 1인 경우, 표 16에 개시된pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)를 호출한다.

(2) 표 16의 pcm_unit(x0,y0,log2CbSize)에서는 IPCM 블록의 개수를 나타내는 파라메터인 NumPCMBlock을 1로 설정하다. more_pcm의 값이 0이 될 때까지 연속해서 more_pcm 값을 복호화하고, more_pcm의 값이 1인 경우 NumPCMBlock 값을 1씩 증가 시킨다. more_pcm의 값이 0이 되면, more_pcm 복호화를 종료하고, NumPCMBlock 값에서 1을 뺀 개수만큼 cu_transquant_bypass_flag[i]을 복호화한다. 여기서, i 는 각 IPCM 블록에 관련된 인덱스이며, 1 부터 (NumPCMBlock - 1) 값을 가질 수 있다.

(3) byte_alignment을 수행한다.

(4) 연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다.

도 12은 본 발명의 실시예에 따른 연속 IPCM 블록의 복호화 방법을 나타낸 순서도이다.

도 12에서는 현재 부호화 단위 (즉, 첫 번째 IPCM 블록)에 대한 cu_transquant_bypass_flag 또는 헤더 정보 중 일부가 복호화된 이후의 단계에 대해 개시한다. 헤더 정보에는 skip_flag, pred_mode_flag, part_mode, 또는 pcm_flag 정보들 중 적어도 어느 하나의 정보가 포함 될 수 있다.

도 12을 참조하면, pcm_flag를 복호화 한 후, pcm_flag를 기초로 현재 부호화 단위가 IPCM 블록인지 여부를 판단한다(단계 S1200).

pcm_flag가 1일 경우, 연속된 IPCM 블록의 개수를 나타내는 변수 cnt_more_pcm을 0으로 설정하고(단계 S1210), 연속되는 블록이 IPCM 블록인지를 나타내는 more_pcm을 복호화한다(단계 S1220). 여기서, cnt_more_pcm 외에 연속된 IPCM 블록의 개수를 나타낼 수 있는 다른 변수 또는 파라미터도 가능할 수 있다.

연속 IPCM 블록이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 S1230).

전술한 단계 S1220에서 복호화된 more_pcm이 1일 경우 연속되는 IPCM 블록이 존재한다는 것을 판단할 수 있다.

연속 IPCM 블록이 존재하는 경우, 변수 cnt_more_pcm 값을 1 증가시키고(단계 S1240), 추가의 연속된 IPCM 블록이 존재할 동안 단계 S1220 부터 단계 S1230을 반복 수행될 수 있다.

더 이상 연속 IPCM 블록이 존재하지 않는 경우 단계 S1230에서 복호화된 more_pcm이 0값을 가질 수 있고 이러한 경우 단계 S1240으로 넘어가 연속되는 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화한다(단계 S1250).

연속된 IPCM 블록의 개수를 나타내는 변수 cnt_more_pcm의 값만큼 연속하여 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하고 단계 S1260로 넘어가 byte-alignment을 수행할 수 있다.

byte-alignment를 수행한다(단계 S1260).

연속되는 IPCM 블록의 pcm sample data를 복호화한다(단계 S1270).

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

연속되는 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록의 복호화 방법에 있어서,
제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 제2 IPCM 블록이 적어도 하나 존재하는 경우 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하는 단계; 및
상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 단계를 포함하고
상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 블록인지 여부를 나타내는 플래그인 IPCM 블록 복호화 방법.
제1항에 있어서,
num_subsequent_pcm을 복호화하는 단계를 더 포함하고,
상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보인 IPCM 블록 복호화 방법.
제1항에 있어서,
more_pcm을 복호화하는 단계를 더 포함하고,
상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보인 IPCM 블록 복호화 방법.
제1항에 있어서,
pcm_flag를 복호화하는 단계를 더 포함하고,
상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보인 IPCM 블록 복호화 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 단계는,
상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하는 단계;
상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하는 단계;
상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하는 단계; 및
상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하는 단계를 더 포함하는 IPCM 블록 복호화 방법.
연속되는 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록의 부호화 방법에 있어서,
제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 제2 IPCM 블록이 적어도 하나 존재하는 경우 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 부호화하는 단계; 및
상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 부호화하는 단계를 포함하고
상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 부호화 단위인지 여부를 나타내는 플래그인 IPCM 블록 부호화 방법.
제6항에 있어서,
num_subsequent_pcm을 부호화하는 단계를 더 포함하고,
상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보인 IPCM 블록 부호화 방법.
제6항에 있어서,
more_pcm을 부호화하는 단계를 더 포함하고,
상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보인 IPCM 블록 부호화 방법.
제6항에 있어서,
pcm_flag를 부호화하는 단계를 더 포함하고,
상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보인 IPCM 블록 부호화 방법.
제6항에 있어서, 상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 부호화하는 단계는,
상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하는 단계;
상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하는 단계;
상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하는 단계; 및
상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하는 단계를 더 포함하는 IPCM 블록 부호화 방법.
제1 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록 및 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 적어도 하나의 제2 IPCM 블록에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 복호화하고 제1 IPCM 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화하는 엔트로피 복호화부; 및
상기 제1 IPCM 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록의 픽셀 정보를 재정렬하는 재정렬부를 포함하되,
상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 부호화 단위인지 여부를 나타내는 플래그인 영상 복호화 장치.
제11항에 있어서, 상기 엔트로피 복호화부는,
num_subsequent_pcm을 복호화하고 상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보인 영상 복호화 장치.
제11항에 있어서, 상기 엔트로피 복호화부는,
more_pcm을 복호화하고 상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보인 영상 복호화 장치.
제11항에 있어서, 상기 엔트로피 복호화부는,
pcm_flag를 복호화하고 상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보인 영상 복호화 장치.
제11항에 있어서, 상기 엔트로피 복호화부는
상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 복호화함에 있어, 순차적으로 상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하고 상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하고, 상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 복호화하고 상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 복호화하는 영상 복호화 장치.
제1 IPCM(intra pulse coded modulation) 블록 및 제1 IPCM 블록 이후 연속적으로 부호화된 적어도 하나의 제2 IPCM 블록의 픽셀 정보를 재정렬하는 재정렬부; 및
상기 제1 IPCM 블록 및 상기 적어도 하나의 제2 IPCM 블록 각각에 대한 cu_transquant_bypass_flag를 부호화하고 상기 제1 PCM 블록 및 상기 적어도 하나이 제2 IPCM 블록에 포함된 상기 픽셀 정보를 순차적으로 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함하되,
상기 cu_transquant_bypass_flag는 상기 IPCM 블록이 양자화, 변환 및 필터링을 수행하지 않는 부호화 단위인지 여부를 나타내는 플래그인 영상 부호화 장치.
제16항에 있어서, 상기 엔트로피 부호화부는,
num_subsequent_pcm을 부호화하고 상기 num_subsequent_pcm은 상기 제2 IPCM 블록의 개수 정보인 영상 부호화 장치.
제16항에 있어서, 상기 엔트로피 부호화부는,
more_pcm을 부호화하고 상기 more_pcm은 상기 제2 IPCM 블록이 존재하는지 여부에 대한 정보인 영상 부호화 장치.
제16항에 있어서, 상기 엔트로피 부호화부는,
pcm_flag를 부호화하고 상기 pcm_flag는 상기 부호화 단위가 상기 제1 IPCM 블록인지 여부에 대한 정보인 영상 부호화 장치.
제16항에 있어서, 상기 엔트로피 부호화부는
상기 제1 PCM 블록 및 상기 제2 IPCM 블록에 포함된 픽셀 정보를 순차적으로 부호화함에 있어, 순차적으로 상기 제1 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하고 상기 제1 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하고, 상기 제2 IPCM 블록의 휘도 샘플 정보를 부호화하고 상기 제2 IPCM 블록의 색차 샘플 정보를 부호화하는 영상 부호화 장치.